柴達木盆地三湖地區(qū)生物氣藏重磁電異常特征分析與應用

王耀輝 (東方地球物理公司綜合物化探處,河北 涿州 072751)

柴達木盆地三湖地區(qū)生物氣藏重磁電異常特征分析與應用

王耀輝 (東方地球物理公司綜合物化探處,河北 涿州 072751)

對柴達木盆地三湖地區(qū)的非地震重磁電資料重新進行了細致研究，研究表明，由于三湖地區(qū)氣藏埋深淺、構造變形弱，充滿天然氣的儲層密度降低、電阻率升高等原因，會形成明顯的重力低異常、高頻微磁異常、高阻團塊異常。依據(jù)氣藏所形成的重磁電綜合異常模式，結合地質、鉆井資料，劃分了本區(qū)生物氣藏的有利區(qū)域。

柴達木盆地；三湖地區(qū)；生物氣；地震異常；重力低異常；高頻微磁異常；高阻團塊異常

柴達木盆地三湖地區(qū)第四系生物氣資源豐富，已發(fā)現(xiàn)的生物氣藏有澀北一號、澀北二號、臺南、臺吉乃爾氣田等，目前探明加控制天然氣儲量超過3000×108m3[1]。氣藏在地震剖面上表現(xiàn)為低頻、低速、反射同相軸下拉等現(xiàn)象[2]，這是由于儲層含氣后，儲層地震波層速度降低，地震波高頻成分大量被吸收等原因造成的，在一段時間內，依據(jù)這種地震反射異常特征，指導了氣藏的勘探工作。隨著一些探井相繼失利，深入研究發(fā)現(xiàn)，這些地震異常不完全是由于地層含氣所引起，巨厚疏松的低降速帶也可以引起類似的地震異常[3]，如何區(qū)分這些真假含氣地震異常，成為柴達木盆地三湖地區(qū)尋找生物氣藏成敗的關鍵。

地震資料處理中選用合適的靜校正方法、反射時間法[3-4]等措施來應用于真假含氣異常的識別，取得了一些效果。但是由于地質條件的復雜性，單一物探方法總是存在多解性，只有綜合勘探、綜合解釋才能夠提高成果的準確性[5]。在此基礎之上，近年來，三湖地區(qū)開展了大量的非地震綜合物化探工作。研究區(qū)物性資料表明，地層含氣與不含氣存在著明顯的密度、磁化率、電阻率等物性差異，此外三湖地區(qū)天然氣埋藏淺，地層沉積新近、變形微弱，這就為重磁電資料識別天然氣藏提供了條件。下面，筆者旨在通過分析已知氣藏所形成的重磁電異常特征尋找一種有效的適合該區(qū)的氣藏綜合勘探方法。

1 重力異常特征分析

AC為聲波時差，us/ft；CAL為井徑，cm。

1)異常形成機理分析 臺吉1井聲波換算密度資料顯示隨著深度的增加，地層的密度也在逐步增加，說明第四系沒有完全成巖，隨著壓實作用的增強，密度逐步增大，但在600～800m(見圖1)的主要產氣層段存在明顯的密度降低，同樣澀4-8井(見圖2)806～813m的主產氣段聲波時差曲線增高明顯，相應的表明密度降低明顯。其他產氣井的產氣層段同樣存在明顯的密度降低現(xiàn)象，說明由于儲層被天然氣充填會造成同一套地層的密度降低。

圖3 重力模型正演計算

圖4 三大氣田區(qū)淺層剩余重力異常圖

2)模型正演分析 充滿油氣的多孔儲集層與其圍巖之間的負密度差可達0.2～0.6g/cm3，因此油氣儲集層能夠引起明顯的重力負異常。柴達木盆地東部氣藏沉積新近，埋藏淺(最淺60.5m，最深1737.8m)，構造平緩，氣藏累計厚度大。據(jù)此特征，筆者建立正演模型來分析氣藏所引起的重力異常特征(見圖3)。模型寬度20km，氣層寬度2km，氣層最大厚度100m，氣藏埋深1900～2000m，氣層與圍巖密度差-0.30g/cm3。計算重力異常下拉幅度0.20×10-5m/s2左右，如果氣藏厚度更大、埋藏深度更淺，所觀測到的重力異常下拉幅度會更大，在重力勘探中可以很容易識別。

3)實測資料特征分析 筆者提取了研究區(qū)淺層剩余重力異常以期發(fā)現(xiàn)更多與氣藏有關的重力異常。淺層剩余重力異常上顯示，三大氣田區(qū)(臺南氣田、澀北一號氣田、澀北二號氣田)存在明顯的重力低異?；驀乐氐馁|量虧損(見圖4)，臺南氣田形成的重力低異常幅度0.4×10-5m/s2、澀北一號氣田形成的重力低異常幅度0.5×10-5m/s2、澀北二號氣田形成的重力低異常幅度0.6×10-5m/s2，澀北二號氣田形成的重力低異常還存在明顯東延部分，南部澀中2井為澀北二號的第2口預探井，見到好的氣測異常，應引起進一步勘探的重視。根據(jù)前面所分析的氣藏所引起的重力異常特征，結合淺層剩余重力異常圖，對全區(qū)淺層剩余重力低異常進行了提取，并根據(jù)異常的幅度大小進行了可靠程度劃分，劃分標準如下：取澀北、臺南氣田幅度(≥0.4×10-5m/s2)為1級，取臺吉乃爾氣田幅度(≥0.2×10-5m/s2)為2級，其他為3級。通過分析發(fā)現(xiàn)有些重力異常是由于位于明確的向斜部位或斷層下盤引起的，與筆者尋找與含氣有關的重力低異常的目的無關，對這些異常進行了剔除，剔除之后得到1級重力低異常4個，2級重力低異常6個，3級重力低異常13個，這是研究的對象。

2 微磁異常特征分析

圖5 臺吉乃爾氣田高頻微磁異常特征

1)微磁異常形成機理 在油氣藏的上方能夠形成高頻低幅微磁異常是因為任何類型的油氣圈閉在地質歷史時期中都不能視為全封閉的，油氣會以3種機制進行垂向運移，即烴類的擴散作用、滲透作用和微滲透作用。滲漏的油氣在油氣藏的上方形成蝕變還原帶，經過生物或化學過程造成磁性礦物的聚集，從而形成微磁異常。

2)已知氣藏高頻微磁異常特征 通過磁力平剖圖顯示技術可以研究沿測線方向的高頻微磁異常的變化特征。從臺吉乃爾氣田高頻微磁異常圖(見圖5)可以看出，臺吉乃爾構造中部高頻微磁異常發(fā)育，兩邊磁異常幅度明顯變小，該構造恰好中部含氣，周圍鉆井顯示較差，說明含氣區(qū)可引起高頻微磁異常。

3)全區(qū)高頻微磁異常特征 根據(jù)上述分析結合磁力平剖圖特征對研究區(qū)的高頻異常區(qū)進行了提取，并根據(jù)幅度大小進行了劃分，其中1級高頻磁異常區(qū)2個，2級高頻磁異常區(qū)13個。在已知的澀北、臺南、鹽湖氣田區(qū)均有高頻微磁異常出現(xiàn)。油氣田上方存在的微磁異常受到多種因素的控制，其中既包括與油氣微滲漏相關的微磁異常，又包括由碎屑磁鐵礦、沉積巖的燃燒變質作用和其他干擾因素產生的微磁異常。只有正確理解其形成機制及其本身存在的局限性，才能正確地應用微磁異常直接尋找油氣藏。

3 電法異常特征分析

1)電測井曲線特征 儲層含氣后會引起電阻率升高，從電測井曲線上可以明顯看出這一特征。圖6顯示柴達木盆地三湖地區(qū)臺5-7、澀6-3-3井主產氣層段與其他地層電性差異明顯，特別是澀27井在428～1451m氣顯示活躍，相應的電阻率較高，1450m以下無任何油氣顯示，則表現(xiàn)為平穩(wěn)的低電阻特征。其他產氣井的產氣層段同樣存在明顯的電阻率升高現(xiàn)象，說明由于儲層被天然氣充填會造成同一套地層的電阻率升高。上述分析表明，三湖地區(qū)儲層被天然氣充填與被水充填電性差異是明顯的，主要原因是天然氣是不導電的，而三湖地區(qū)地下水礦化度、含鹽度都比較高，導電性好，電性差異明顯，這也為利用電法資料尋找氣藏提供了物性基礎。

圖6 主要產氣井電阻率變化特征

2)剖面高阻團塊異常 由前面的分析可知，儲層含氣會引起電阻率異常，由于三湖地區(qū)氣藏埋深比較淺，因此對三湖地區(qū)MT剖面使用淺層反演技術來研究天然氣的存在與電阻率的關系。筆者對三湖地區(qū)的MT剖面都進行了淺層反演，發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律，下面以MT-L3線(見圖7)為例來介紹。MT-L3測線是沿臺吉乃爾背斜軸部北西西向布設的，淺層精細反演電阻率剖面顯示，澀北二號氣田存在高阻團塊異常。從過剖面的鉆井資料分析，臺中7、臺中5井為干井，臺中5井井深1192m；臺中7井井深1350m，鉆、測井無顯示，未下套管完井。而駝西1井井深1900m，為顯示井。電性上臺中7、臺中5位置沒有高阻團塊，而駝西1井存在很小的高阻團塊，可見在一定的條件下高阻團塊異常能預測地下是否存在天然氣。根據(jù)電阻率幅值大小，將該區(qū)所有MT剖面上發(fā)現(xiàn)的高阻團塊異常劃分為3級：1級有利異常15個、2級有利異常9個、3級有利異常2個。上述分析認為，高阻團塊異常對氣田分布具有一定的指示作用，但形成高阻團塊異常的原因很多，包括巖性的變化、含水飽和度、礦化度的變化，以及特殊巖性體的影響，都有可能形成高阻團塊異常。所以有氣田一定有高阻團塊異常，但有高阻團塊異常不一定有氣田。

圖7 MT-L3線淺層電阻率異常圖

4 綜合評價

圖8 研究區(qū)異常綜合評價圖

單一物探異常不可避免的存在多解性，在勘探復雜區(qū)，只有綜合解釋、綜合評價才能提高解釋結果的準確性。綜合評價以重力低異常為出發(fā)點結合電法資料、磁力資料以及地質、鉆井、地震異常等資料進行綜合分析、仔細篩選，得到了該區(qū)的異常綜合評價圖(見圖8)。共評價出1級可靠異常6個(包含已知澀北一號、澀北二號、臺南氣田)，2級可靠異常3個，3級可靠異常15個。有些結果被后期的鉆探所證實，其中臺南9、臺南10井獲得工業(yè)氣流，說明如果對重磁電綜合異常特征好好加以分析和利用，的確可以起到與地震資料優(yōu)勢互補、為勘探指明方向的作用。

5 結 論

1)隨著澀科1井、駝西1井等主要依靠地震同相軸下拉異常鉆探的探井失利，說明在復雜區(qū)，依靠單一物探方法識別氣藏存在很大的多解性，只有利用綜合勘探才能提高解釋的準確性。重力低異常、高頻微磁異常、高阻團塊異常的確都對氣藏有指示作用，但是不同的勘探方法都有應用的局限性[6]，只要對它們加以綜合運用，就可以與地震起到優(yōu)勢互補、互相補充的作用，進而解決當今復雜區(qū)的勘探難題。

2)由于柴達木盆地三湖地區(qū)天然氣埋藏淺、構造幅度小，通過非地震重磁電組合異常特征，結合地質、鉆井、遙感、地震異常等資料，可以用來指導氣藏的勘探工作。

3)近年來，非地震重磁電勘探儀器精度大幅提高、采集技術飛速發(fā)展、處理解釋軟件不斷進步，非地震勘探技術在油氣勘探、火成巖預測、儲層屬性評價、油田動態(tài)監(jiān)測發(fā)揮著越來越重要的作用[7]。此外，非地震勘探具有效率高、成本低，在油氣藏、固體礦等勘探工作中越來越多的受到人們的重視。

[1]蘇明軍,何亨華，王西文，等.柴達木盆地三湖地區(qū)構造特征及與成藏關系分析[J].中國石油勘探,2007(4):24-27.

[2]單婷婷,張敏，馬立協(xié).柴達木盆地三湖地區(qū)第四系生物氣藏地震響應特征及應用[J].特種油氣藏,2011,18(2):48-51.

[3]王海立,翟俊偉，寧宏曉，等.三湖地區(qū)真假含氣地震異常的識別與處理技術[J].天然氣工業(yè),2011,31(6):39-41.

[4]王西文,蘇明軍，徐尚成，等.三湖地區(qū)天然氣地震預測[J].天然氣工業(yè),2007,27(增刊A):288-290.

[5]楊斌成.非地震綜合勘探方法在西部地區(qū)的應用[J].石油天然氣學報(江漢石油學院學報),2005,27(1):49-52.

[6]孫衛(wèi)東,孫立新，耿春明.綜合勘探方法在解決地質問題中的應用[J].華北地震科學,2008,26(3):15-18.

[7]王喜雙,文百紅，王曉帆，等.中國石油近年來非地震勘探技術應用實例及展望[J].中國石油勘探,2005(5):34-40.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.012

P618.13

A

1673-1409(2012)08-N036-04

2012-05-12

王耀輝 (1977-)，男，1999年大學畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事重磁資料處理與解釋方面的研究工作。

[編輯] 洪云飛